泥沙水底对炸药水下爆炸参数影响研究

摘要

炸药水下爆炸现象常见于水中兵器对舰艇的攻击和水下爆破作业。在进行舰艇等水中结构物抗水下爆炸冲击性能校核时，需要依据水下爆炸参数确定冲击载荷。炸药水下爆炸参数通常包括冲击波压力、时间衰减系数、冲量和能流密度等。在水底附近炸药水下爆炸参数会受到水底地质的影响，从而影响到舰艇等水中结构物的冲击载荷参数。当炸药爆炸产物与水底发生接触时，还会对水下爆炸气泡脉动产生影响。为更好的了解水底附近水下爆炸参数变化规律，进行了泥沙水底水下爆炸试验和数值仿真研究。试验采用1.5gTNT炸药，水底采用泥沙模拟，测量了水下爆炸压力信号。数值仿真利用ANSYS/AUTODYN软件。试验和数值仿真结果表明，泥沙水底附近水下爆炸冲击波受到反射稀疏波的影响较大，埋入泥沙的爆炸能量有相当一部分被泥沙成坑过程所消耗，大大削减了水中冲击波参数量值。